本發(fā)明涉及cmp漿料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及了一種硅cmp漿料及其使用該cmp漿料的拋光方法。
背景技術(shù)：
隨著微電子器件的集成規(guī)模的擴(kuò)張，微電子器件的平坦化尤為重要。其中多晶硅具有半導(dǎo)體性質(zhì)，是極為重要的優(yōu)良半導(dǎo)體材料，多晶硅是生產(chǎn)單晶硅的直接原料，是當(dāng)代人工智能、自動控制、信息處理、光電轉(zhuǎn)換等半導(dǎo)體器件的電子信息基礎(chǔ)材料，但是如果多晶硅表面不平坦，就會帶來許多問題，因此對多晶硅表面進(jìn)行平坦化處理至關(guān)重要。
其中，cmp是平坦化技術(shù)中的一種，在整個拋光過程中，硅cmp漿料的性能起到關(guān)鍵的作用，在現(xiàn)有技術(shù)中，硅cmp漿料低金屬離子污染嚴(yán)重，濃縮度低、表面張力大、對有機(jī)物、金屬離子及顆粒難以清洗、在高溫時容易出現(xiàn)非均化蝕坑等，導(dǎo)致拋光質(zhì)量低，使用范圍具有局限性。
因此，為了解決上述存在的問題，本發(fā)明特提供了一種新的技術(shù)方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供了一種硅cmp漿料，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中硅cmp漿料低金屬離子污染嚴(yán)重、不易清洗以及拋光質(zhì)量低等問題。
本發(fā)明針對上述技術(shù)缺陷所采用的技術(shù)方案是：
一種硅cmp漿料，包括cmp漿料組合物和研磨料，所述cmp組合物包括至少一種陰離子聚合物表面活性劑、粘度調(diào)節(jié)劑、螯合劑和研磨助劑，所述研磨料為納米級二氧化硅溶膠，所述陰離子聚合物表面活性劑為羧酸鹽、磺酸鹽、磷酸酯中的任意一種或一種以上的組合，所述粘度調(diào)節(jié)劑用以調(diào)節(jié)cmp漿料體 系的第一粘度和第二粘度，所述螯合劑為有機(jī)化合物，所述研磨助劑為非離子聚合物顆粒。
進(jìn)一步地，所述陰離子聚合物表面活性劑為以下聚合物中的一種或一種以上的組合：聚丙烯酸鹽、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、聚苯乙烯磺酸鹽、萘磺酸甲醛縮合物、縮合烷基本分聚氧乙烯醚磷酸酯。
進(jìn)一步地，所述螯合劑為多磷酸鹽、氨基羧酸、羥基羧酸、多胺中的任意一種或一種以上的組合。
進(jìn)一步地，所述研磨助劑為納米級球狀聚合物顆粒，可為聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷共聚物中的任意一種。
進(jìn)一步地，所述研磨料的粒徑為60-80nm。
本發(fā)明的另一目的是提供一種使用該cmp漿料的拋光方法，包括如下步驟：
a：將研磨料和去離子水混合成具有第一粘度的cmp漿料體系，第一粘度在1.5-2.0cps內(nèi)波動；
b：將cmp漿料組合物進(jìn)行混合加入到具有第一粘度的cmp漿料體系中，通過粘度調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)cmp漿料體系的粘度，使得cmp漿料體系具有第二粘度，第二粘度在1.0-1.6cps內(nèi)波動，ph值在10.0-12.0內(nèi)波動；
c：采用cmp漿料體系拋光多晶硅層形成拋光基面，并將拋光基面暴露，在其表面形成鈍化層用以改變多晶硅的除去速率；
d：在多晶硅層的拋光基面輥涂cmp漿料，并施加趨向于多晶硅層與拋光基面接觸的力實(shí)施拋光。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在硅cmp漿料體系中增加粘度調(diào)節(jié)劑，便于控制不同過程的整個體系的粘度，且研磨料采用納米級二氧化硅溶膠，具有研磨料粒徑小、表面張力小、容易清洗等優(yōu)點(diǎn)，而且拋光速度快，可達(dá)到(0.8～1.5 μm/min)，在高溫時不會出現(xiàn)非均化蝕坑，大大的提高了拋光質(zhì)量，可廣泛應(yīng)用于硅晶片拋光工藝中及其他半導(dǎo)體材料的拋光工藝。
具體實(shí)施方式
為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護(hù)范圍的限定。
在一實(shí)施例中，一種硅cmp漿料，包括cmp漿料組合物和研磨料，cmp組合物包括至少一種陰離子聚合物表面活性劑、粘度調(diào)節(jié)劑、螯合劑和研磨助劑；
研磨料為納米級二氧化硅溶膠，研磨料的粒徑為60-80nm，優(yōu)選的粒徑為60nm、70nm、80nm；
陰離子聚合物表面活性劑為羧酸鹽、磺酸鹽、磷酸酯中的任意一種或一種以上的組合，可為以下聚合物中的一種或一種以上的組合：聚丙烯酸鹽、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、聚苯乙烯磺酸鹽、萘磺酸甲醛縮合物、縮合烷基本分聚氧乙烯醚磷酸酯；
粘度調(diào)節(jié)劑用以調(diào)節(jié)cmp漿料體系的第一粘度和第二粘度，便于控制不同過程的整個體系的粘度；
螯合劑為有機(jī)化合物，為多磷酸鹽、氨基羧酸、羥基羧酸、多胺中的任意一種或一種以上的組合；
研磨助劑為非離子聚合物顆粒，聚合物顆粒為納米級球狀結(jié)構(gòu)，可為聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷共聚物中的任意一種，且研磨助劑的粒徑小于研磨料的粒徑，優(yōu)選的粒徑為30nm、40nm、50nm，保證研磨助劑的最大粒徑要小于研磨料的最小粒徑。
在另一實(shí)施例中，一種使用該cmp漿料的拋光方法，包括如下步驟：
a：將研磨料和去離子水混合成具有第一粘度的cmp漿料體系，第一粘度在 1.5-2.0cps內(nèi)波動，優(yōu)選的第一粘度為1.5cps或者2.0cps；
b：將cmp漿料組合物進(jìn)行混合加入到具有第一粘度為1.5cps或者2.0cps的cmp漿料體系中，通過粘度調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)cmp漿料體系的粘度，使得cmp漿料體系具有第二粘度，第二粘度在1.0-1.6cps內(nèi)波動，優(yōu)選的第二粘度為1.0cps或者1.6cps，且ph值在10.0-12.0內(nèi)波動；
c：采用cmp漿料體系拋光多晶硅層形成拋光基面，并將拋光基面暴露，在其表面形成鈍化層用以改變多晶硅的除去速率；
d：在多晶硅層的拋光基面輥涂cmp漿料，并施加趨向于多晶硅層與拋光基面接觸的力實(shí)施拋光，特別強(qiáng)調(diào)，這里的拋光至少為一次拋光，還可進(jìn)行多次拋光，拋光方法與一次拋光相同。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明研磨料采用納米級二氧化硅溶膠，具有研磨料粒徑小、表面張力小、容易清洗等優(yōu)點(diǎn)，而且拋光速度快，可達(dá)到(0.8～1.5μm/min)，在高溫時不會出現(xiàn)非均化蝕坑，大大的提高了拋光質(zhì)量，可廣泛應(yīng)用于硅晶片拋光工藝中及其他半導(dǎo)體材料的拋光工藝。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。